模擬電子技術(shù)項(xiàng)目化項(xiàng)目五低頻功率放大電路的制作與調(diào)試VIP

1、項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5.1 項(xiàng)目描述5.2 知識(shí)鏈接5.3 項(xiàng)目實(shí)施5.4 項(xiàng)目總結(jié)項(xiàng)目五項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試低頻功率放大電路的制作與調(diào)試項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5.1.1 項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境：項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境： TDA2030A集成功率放大電路的制作集成功率放大電路的制作與調(diào)試與調(diào)試圖5-1所示電路為由TDA2030A組成的OTL電路原理圖。5.1 項(xiàng)項(xiàng) 目目 描描 述述項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-1 用TDA2030A組成的OTL電路項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5.1.2 電路元器件參數(shù)及功能電路元器件參數(shù)及功能TDA2030A集成功

2、率放大電路元器件參數(shù)如表5-1所示。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試表表5-1 TDA2030A集成功率放大電路元器件參數(shù)表集成功率放大電路元器件參數(shù)表 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5.2.1 功率放大電路的概述功率放大電路的概述一、一、 功率放大電路的特點(diǎn)功率放大電路的特點(diǎn) 在實(shí)際應(yīng)用電路中， 通常要利用放大后的信號(hào)去控制某一負(fù)載工作， 例如， 聲音信號(hào)經(jīng)擴(kuò)音器放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲， 傳感器微弱的感應(yīng)信號(hào)經(jīng)電路放大后驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作等， 都需要電路有足夠大的功率輸出才能實(shí)現(xiàn)。 一般， 電壓放大電路的信號(hào)輸出幅度小， 解決的主要問(wèn)題只是電壓的放大

3、， 其輸出功率比較小。 而功率放大的實(shí)質(zhì)， 就是要把電壓放大電路輸出的較大電信號(hào)進(jìn)行功率放大， 向負(fù)載提供足夠大的輸出功率。 因此， 功率放大電路不同于電壓放大電路， 兩者比較如表5-2所示。5.2 知知 識(shí)識(shí) 鏈鏈 接接項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試表表5-2 功率放大電路與電壓放大電路兩者比較表功率放大電路與電壓放大電路兩者比較表項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試二、二、 功率放大電路的基本要求功率放大電路的基本要求功率放大電路不僅要有足夠大的電壓變化量， 還要有足夠大的電流變化量， 這樣才能輸出足夠大的功率， 使負(fù)載正常工作。 因此， 對(duì)功率放大電路有以下幾個(gè)基本要求。 1. 輸

4、出功率要大輸出功率要大功率放大器的主要目的是為負(fù)載提供足夠大的輸出功率。 在實(shí)際使用時(shí)， 除了要求選用的功放管具有較高的工作電壓和較大的工作電流外， 選擇適當(dāng)?shù)墓β史糯箅娐贰?實(shí)現(xiàn)負(fù)載與電路的阻抗匹配等， 也是電路有較大輸出功率的關(guān)鍵。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2. 效率要高效率要高 功率放大電路的輸出功率由直流電源UCC提供。 由于功放管及電路自身的損耗， 電源提供的功率PE一定要大于負(fù)載獲得的輸出功率Po， 我們把Po與PE之比稱(chēng)為電路的效率， 即=Po/PE， 顯然功率放大電路的效率越高越好。 3. 非線(xiàn)性失真要小非線(xiàn)性失真要小由于功率放大電路工作在大信號(hào)放大狀態(tài)， 信號(hào)的動(dòng)

5、態(tài)范圍大， 功率放大管工作易進(jìn)入非線(xiàn)性范圍。 因此， 功率放大電路必須想辦法解決非線(xiàn)性失真的問(wèn)題， 使輸出信號(hào)的非線(xiàn)性失真盡可能地減小。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試4. 功放管要有保護(hù)措施功放管要有保護(hù)措施功率放大電路在工作時(shí)， 功率放大管消耗的能量將使其自身溫度升高， 不但影響其工作性能， 甚至導(dǎo)致其損壞， 因此， 功放管需要采取安裝散熱片等散熱保護(hù)措施。 另外， 為了保證功放管安全工作， 還應(yīng)采用過(guò)壓、 過(guò)流等保護(hù)措施。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試三、三、 功率放大電路的分類(lèi)功率放大電路的分類(lèi) 功率放大電路有以下幾種分類(lèi)方式： 按放大信號(hào)頻率分，可分為低頻功率放大電路(

6、用于放大音頻范圍(幾十至幾千赫茲)的信號(hào))和高頻功率放大電路(放大射頻范圍(幾百千至幾十兆赫茲)的信號(hào))； 按電路中三極管的工作狀態(tài)分， 可分為甲類(lèi)功率放大電路、 乙類(lèi)功率放大電路和甲乙類(lèi)功率放大電路； 按功率放大電路輸出端特點(diǎn)分， 可分為有輸出變壓器功率放大電路、 無(wú)輸出變壓器放大電路(OTL功放電路)、 無(wú)輸出電容器功率放大電路(OCL功放電路)和橋式無(wú)輸出變壓器功率放大電路(BTL功放電路)。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試甲類(lèi)功率放大電路的特征是工作點(diǎn)在負(fù)載線(xiàn)段的中點(diǎn)， 在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)， 晶體管均導(dǎo)通并有電流流過(guò)， 功放的導(dǎo)通角=360 。 乙類(lèi)功率放大電路的特征是工作點(diǎn)

7、設(shè)置在截止區(qū)， 在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)， 晶體管僅在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通并有電流流過(guò)， 功放的導(dǎo)通角=180。 甲乙類(lèi)功率放大電路的特征是工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)， 但很接近截止區(qū)， 管子在大半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通并有電流流過(guò)， 功放的導(dǎo)通角1800， 因此V1管導(dǎo)通， V2管截止， i1流過(guò)RL； 在ui負(fù)半周， 由于ui0， 因此V1管截止， V2管導(dǎo)通， i2流過(guò)RL； i1與i2方向相反， 如圖5-4所示。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-4 OCL電路動(dòng)態(tài)分析中i1與i2的方向項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2. 電路指標(biāo)計(jì)算電路指標(biāo)計(jì)算雙電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的圖解法分析如圖5-5所示。 圖(

8、a)為V1管導(dǎo)通時(shí)的工作情況。 圖(b)是將V2管的導(dǎo)通特性倒置后與V1特性畫(huà)在一起， 讓靜態(tài)工作點(diǎn)Q重合而形成的兩管合成曲線(xiàn)。 圖(b)中交流負(fù)載線(xiàn)為一條通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn)的斜率為1/RL的直線(xiàn)AB。 由圖(b)可看出輸出電流、 電壓的最大允許變化范圍分別為2ICM和2UCEM， ICM和UCEM分別為集電極正弦電流和電壓的振幅值。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-5 圖解法分析項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試1) 輸出功率Po (5-1) 當(dāng)考慮飽和壓降UCES時(shí)， 輸出的最大電壓幅值為UCEM=UCCUCES(5-2)LCEM2CMCMCMCEMo212122RUUIIUP項(xiàng)目

9、五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試一般情況下， 輸出電壓的幅值UCEM總是小于電源電壓UCC的值， 故引入電源利用系數(shù)， 即 (5-3) 將式(5-3)代入式(5-1)中得 (5-4) 當(dāng)忽略飽和壓降UCES， 即1時(shí)， 輸出功率PoM可按下式進(jìn)行估算： CCCEMUUL2CC2LCEM2O2121RURUPL2CCoM21RUP項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2) 效率效率可由式(5-3)來(lái)確定， 為此應(yīng)先求出電源供給的功率PE。 在乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)放大電路中， 每個(gè)晶體管的集電極電流的波形均為半個(gè)周期的正弦波形， 如圖5-6所示。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-6 乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)放

10、大電路波形圖項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試因此， 直流電源UCC供給的功率 因考慮是正負(fù)兩組直流電源供電， 故總的直流電源的供給功率(5-5)L2CCCCLCEMCCCMCC1E111RUURUUIUIPavL2CCE2RUP項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試由(5-4)、 (5-5)兩式， 得 當(dāng)=1時(shí)， 效率最高， 即4EoPP%5 .784max項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試3. OCL電路中三極管的選擇電路中三極管的選擇1)最大管壓降UCEM考慮應(yīng)留有一定的余量， 管子承受最大的管壓降為 UCEM=2UCC2) 集電極最大電流集電極最大電流ICM從電路最大輸出功率的分析可

11、知， 三極管的發(fā)射極電流等于負(fù)載電流， 負(fù)載上的電壓為UCCUCES， 故集電極電流的最大值LCESCCEMCMRUUII項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試3) 集電極最大功耗集電極最大功耗PCM集電極功耗 ， 這是一個(gè)拋物線(xiàn)方程， 當(dāng)時(shí)， PC最大， PC0.4Po， 則每管的功率損耗為其一半。由此得出， 在互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路中選擇功率管的原則如下： PCM0.2PoM， UCEO2UCC， ICMIo2L2CCoEC212RUPPP2項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試4. 存在的問(wèn)題及解決的方法存在的問(wèn)題及解決的方法1) 交越失真實(shí)際中, 三極管輸入特性的門(mén)限電壓不為零， 且電壓、

12、電流關(guān)系也不是線(xiàn)性關(guān)系， 當(dāng)輸入電壓較低時(shí)， 輸入基極電流很小， 故輸出電流也十分小， 輸出電壓在輸入電壓較小時(shí)存在一小段死區(qū)， 在此段輸出電壓與輸入電壓不存在線(xiàn)性關(guān)系， 從而產(chǎn)生了失真， 由于這種失真出現(xiàn)在通過(guò)零值處， 故稱(chēng)為交越失真， 交越失真波形如圖5-7所示。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-7 交越失真波形圖項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2) 用復(fù)合管組成互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路由于功率放大電路的輸出電流一般都要求很大， 因此需要復(fù)合管進(jìn)行電流放大。 例如， 當(dāng)有效值為12 V的輸出電壓加至8 的負(fù)載上時(shí)， 將有1.5 A的有效值電流流過(guò)功率管， 其振幅值約為2.12 A。 而一

13、般功率管的電流放大系數(shù)均不大， 若設(shè)20， 則要求基極推動(dòng)電流為100 mA以上， 這樣大的電流由前級(jí)供給是十分困難的， 因此需要進(jìn)行電流放大。 一般通過(guò)復(fù)合管來(lái)解決電流放大的問(wèn)題，即將第一管的集電極或發(fā)射極接至第二管的基極， 從而構(gòu)成復(fù)合管。 具體的接法如圖5-8所示。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-8 復(fù)合管項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試【說(shuō)明】： 復(fù)合管的等效電流放大系數(shù); 復(fù)合管的類(lèi)型決定于一個(gè)三極管的類(lèi)型， 如第一個(gè)三極管是NPN型， 第二個(gè)三極管是PNP型， 則復(fù)合管為NPN型。 功率放大電路中， 功率管均采用復(fù)合管。 以上是OCL電路的介紹， 其電路優(yōu)點(diǎn)是低頻特

14、性好、 輸出與輸入跟隨性好、 帶負(fù)載能力強(qiáng)； 不足之處是OCL電路需采用雙電源供電。 21B1C2II項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試二、二、 單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路(OTL電路電路) OTL電路是輸出有電容， 無(wú)耦合變壓器的功率放大電路， 如圖5-9所示， 其中電容為儲(chǔ)能元件， 代替OCL電路中一個(gè)直流電源的作用。 圖中， 管子工作在乙類(lèi)狀態(tài)。 靜態(tài)時(shí)， 因電路對(duì)稱(chēng)， 兩個(gè)管子的發(fā)射極E點(diǎn)電位為UCC2， 負(fù)載中沒(méi)有電流。 電容兩端的電壓也穩(wěn)定在UCC2， 這樣兩管的集-射極之間如同分別加上UCC2和UCC2的電源電壓。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試

15、動(dòng)態(tài)時(shí)， 在輸入信號(hào)正半周， V1導(dǎo)通， V2截止， V1以射極輸出的形式向負(fù)載RL提供電流， 使得負(fù)載RL上得到正半周輸出電壓， 同時(shí)對(duì)電容C充電； 在輸入信號(hào)負(fù)半周， V1截止， V2導(dǎo)通， 電容C通過(guò)V2、 RL放電， V2也以射極輸出的形式向負(fù)載RL提供電流， 負(fù)載RL上得到負(fù)半周輸出電壓， 電容C這時(shí)起負(fù)電源作用。 這樣， 負(fù)載RL上就得到一個(gè)完整的信號(hào)波形。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-9 OTL電路項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5.2.3 集成功率放大電路簡(jiǎn)介集成功率放大電路簡(jiǎn)介1. LM386集成功率放大器的引腳排列和應(yīng)用電路集成功率放大器的引腳排列和應(yīng)用電

16、路 LM386是小功率音頻放大器集成電路， 其額定工作電壓范圍為4 V16 V， 具體參數(shù)可查閱電子元器件手冊(cè)。 圖5-10所示是LM386外形、 管腳排列圖， 圖5-11所示是用其組成的OTL電路。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-10 LM386外形圖、 引腳圖項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-11 LM386集成功放應(yīng)用電路項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2. TDA2030集成功率放大器的引腳排列和應(yīng)用電路集成功率放大器的引腳排列和應(yīng)用電路TDA2030集成功率放大器， 是一種適用于高保真立體聲擴(kuò)音機(jī)， 即收錄機(jī)中的音頻功率放大集成電路。 其外接引線(xiàn)和外接元件少，

17、 內(nèi)部設(shè)有短路保護(hù)和熱切斷保護(hù)電路。 電源電壓范圍為6 V18 V， 具體參數(shù)可查閱電子元器件手冊(cè)。 圖5-12是TDA2030的外形、 管腳排列圖和用其組成的典型應(yīng)用電路。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-12 TDA2030引腳排列圖及應(yīng)用電路項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5.3.1 OTL低頻功率放大器測(cè)試訓(xùn)練低頻功率放大器測(cè)試訓(xùn)練一、一、 訓(xùn)練目的訓(xùn)練目的(1) 熟悉OTL功率放大器的工作原理; (2) 學(xué)習(xí)OTL功率放大器基本性能指標(biāo)的測(cè)試方法。 5.3 項(xiàng)項(xiàng) 目目 實(shí)實(shí) 施施項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試二、二、 訓(xùn)練說(shuō)明訓(xùn)練說(shuō)明圖5-13所示為OTL低頻功率

18、放大器。 其中由晶體三集管V1組成推動(dòng)級(jí)(也稱(chēng)前置放大級(jí))， V2、 V3是一對(duì)參數(shù)對(duì)稱(chēng)的NPN和PNP型晶體三極管， 它們組成互補(bǔ)推挽OTL功放電路。 由于每個(gè)三極管都接成射極輸出形式， 因此具有輸出電阻低， 負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)， 適合作功率輸出級(jí)。 V1管工作在甲類(lèi)狀態(tài)， 它的集電極電流IC1由電位器RW1進(jìn)行調(diào)節(jié)。 IC1的一部分流經(jīng)電位器RW1及二極管V4， 給V2、 V3提供偏壓。 調(diào)節(jié)RW1， 可以使V2、 V3得到合適的靜態(tài)電流而工作在甲乙類(lèi)狀態(tài)， 以克服交越失真。 靜態(tài)時(shí)要求輸出端中點(diǎn)A的電位UA=0.5UCC， 可以通過(guò)調(diào)節(jié)RW1來(lái)實(shí)現(xiàn)， 又由于RW1的一端接在A(yíng)點(diǎn)， 因此在電

19、路中引入了交、 直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋， 在穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)的同時(shí)， 也改善了非線(xiàn)性失真。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-13 OTL低頻功率放大器項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試當(dāng)輸入正弦交流信號(hào)ui時(shí)， 經(jīng)V1放大、 倒相后同時(shí)作用于V2、 V3的基極， 在ui的負(fù)半周期使V2導(dǎo)通(V3截止)， 有電流通過(guò)負(fù)載RL， 同時(shí)向電容Co充電; 在ui的正半周期， V3導(dǎo)通(V2截止)， 則已充好電的電容Co起著電源的作用， 通過(guò)負(fù)載RL放電， 這樣就在RL得到完整的正弦波。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試OTL電路的主要性能指標(biāo)有： (1) 最大不失真輸出功率。 (2)

20、 效率。, 其中PE=UCCIDC。 (3) 輸入靈敏度。 輸入靈敏度是指輸出最大不失真功率時(shí)， 輸入信號(hào)Ui的值。 (4) 頻率響應(yīng)。L2oMoMRUP%100EoMPP項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試三、三、 訓(xùn)練內(nèi)容訓(xùn)練內(nèi)容1. 靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試按圖5-13連接實(shí)驗(yàn)電路， 將輸入信號(hào)旋鈕旋至零(Ui0)， 電源進(jìn)線(xiàn)中串入直流毫安表， 電位器RW2置最小值， RW1置中間值。 接通5 V電源， 觀(guān)察毫安表指示， 同時(shí)用手觸摸輸出級(jí)管子， 若電流過(guò)大， 或管子升溫顯著， 應(yīng)立即斷開(kāi)電源檢查原因(如RW2開(kāi)路， 電路自激， 或輸出管性能不好等)。 如無(wú)異?，F(xiàn)象， 可開(kāi)始調(diào)試

21、。 1) 調(diào)節(jié)輸出端中點(diǎn)電位調(diào)節(jié)電位器RW1， 用直流電壓表測(cè)量點(diǎn)電位， 使U0.5UCC。項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2) 調(diào)整輸出級(jí)靜態(tài)電流及測(cè)試各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)RW2， 使V2、 V3的IC2IC35 mA10 mA。 從減小交越失真角度而言， 應(yīng)適當(dāng)加大輸出級(jí)靜態(tài)電流， 但該電流過(guò)大， 會(huì)使效率降低， 所以一般以5 mA10 mA左右為宜。 由于毫安表是串在電源進(jìn)線(xiàn)中， 因此測(cè)得的是整個(gè)放大器的電流， 但一般由于V1的集電極電流IC1較小， 從而可以把測(cè)得的總電流近似當(dāng)作末級(jí)的靜態(tài)電流。 如要準(zhǔn)確地達(dá)到末級(jí)靜態(tài)電流， 則可從總電流中減去IC1之值。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的

22、制作與調(diào)試 調(diào)整輸出級(jí)靜態(tài)電流的另一方法是動(dòng)態(tài)調(diào)試法。 先使RW20， 在輸入端接入f=1kHz的正弦信號(hào)Ui。 逐漸加大輸入信號(hào)的幅值， 此時(shí)， 輸出波形應(yīng)出現(xiàn)較嚴(yán)重的交越失真(注意, 沒(méi)有飽和和截止失真)， 然后緩慢增大RW2， 當(dāng)交越失真剛好消失時(shí)， 停止調(diào)節(jié)RW2， 恢復(fù)Ui0， 此時(shí)直流毫安表讀數(shù)即為輸出級(jí)靜態(tài)電流。 一般讀數(shù)也應(yīng)在5 mA10 mA左右， 如果該值過(guò)大， 則要檢查電路。 輸出級(jí)電流調(diào)好后， 測(cè)量各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)， 記入表5-3。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試表表5-3 各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2. 最大輸出功率最大輸出功

23、率PoM和效率和效率的測(cè)試的測(cè)試1) 測(cè)量PoM輸入端接入f kHz的正弦信號(hào)ui， 輸出端用示波器觀(guān)察輸出電壓uo波形。 逐漸增大ui， 在使輸出電壓達(dá)到最大不失真輸出時(shí)， 用交流毫伏表測(cè)出負(fù)載RL上的電壓UoM， 則 2) 測(cè)量 當(dāng)輸出電壓為最大不失真輸出時(shí)， 讀出直流毫安表中的電流值， 此電流即為直流電源供給的平均電流IDC， 由此可以近似求得PEUCCIDC， 再根據(jù)上面測(cè)得的PoM ， 則可求出L2omomRUPEoMPP項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試3. 輸入靈敏度測(cè)試輸入靈敏度測(cè)試根據(jù)輸入靈敏度的定義， 只要測(cè)出輸出功率Po=PoM時(shí)的輸入電壓值Ui即可。 4. 頻率響應(yīng)的

24、測(cè)試頻率響應(yīng)的測(cè)試測(cè)量方法同項(xiàng)目三(3.3.1負(fù)反饋放大電路測(cè)試訓(xùn)練 (2) 測(cè)量通頻帶)， 使輸入信號(hào)頻度為1 kHz， 用交流毫伏表監(jiān)測(cè)Ui的幅度； 增加和減小輸入信號(hào)的頻率(頻率改變時(shí)應(yīng)維持Ui數(shù)值不變)， 用示波器監(jiān)測(cè)Uo的幅度， 記錄每次對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻率及輸出電壓， 計(jì)算電壓放大倍數(shù)， 直至輸出電壓Uo降至中頻時(shí)的0.7倍， 此時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率即為上限截止頻率fH和下限截止頻率fL， 將測(cè)量結(jié)果記入表5-4中。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試表表5-4 頻率響應(yīng)的測(cè)試頻率響應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5. 研究自舉電路的作用研究自舉電路的作用(1) 測(cè)量有自舉電路且

25、Po=PoM時(shí)的電壓增益 AuUoMUi。(2) 將C2開(kāi)路， R短接(無(wú)自舉)， 再測(cè)量Po=PoM的Au。 用示波器觀(guān)察(1)、 (2)兩種情況下的輸出電壓波形， 并將以上兩項(xiàng)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較， 分析研究自舉電路的作用。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5.3.2 項(xiàng)目操作指導(dǎo)項(xiàng)目操作指導(dǎo)一、一、 元器件檢測(cè)與識(shí)別元器件檢測(cè)與識(shí)別1. 揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器1) 揚(yáng)聲器的類(lèi)型揚(yáng)聲器有以下幾種分類(lèi)方式： 根據(jù)換能原理的不同， 可分為電動(dòng)式(動(dòng)圈式)、 電磁式(舌簧式)、 靜電式(電容式)和壓電式(晶體式)， 實(shí)際工作中最常使用的是電動(dòng)式揚(yáng)聲器。根據(jù)頻響特性的不同, 可分為全頻帶揚(yáng)聲器、 低頻單元揚(yáng)

26、聲器、 中頻單元揚(yáng)聲器、 中高頻單元揚(yáng)聲器和高頻單元揚(yáng)聲器，音箱常常是幾種不同頻率揚(yáng)聲器的組合。項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2) 電動(dòng)紙盆式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)與原理電動(dòng)紙盆式揚(yáng)聲器又稱(chēng)為低音喇叭， 常見(jiàn)電動(dòng)紙盆式揚(yáng)聲器的外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5-14所示。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-14 電動(dòng)紙盆式揚(yáng)聲器的外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試3) 揚(yáng)聲器的主要性能指標(biāo)(1) 額定功率： 在額定不失真的范圍內(nèi)所允許的最大的輸出功率， 又稱(chēng)為標(biāo)稱(chēng)功率。 揚(yáng)聲器的最大功率一般為標(biāo)稱(chēng)功率的23倍。 (2) 額定阻抗： 指發(fā)出400 Hz的音頻時(shí)， 從揚(yáng)聲器輸入端測(cè)得的阻抗。

27、 揚(yáng)聲器的額定阻抗一般是音圈直流電阻的1.21.5倍， 常見(jiàn)的阻抗有4 、 8 、 16 、 32 等。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試(3) 頻響特性： 指揚(yáng)聲器能較好地重現(xiàn)音頻信號(hào)的頻率范圍。 揚(yáng)聲器的頻響特性與其直徑和阻抗有關(guān)， 如直徑大于200 mm、 阻抗為4 的揚(yáng)聲器低頻特性較好， 而直徑小于75 mm、 阻抗大于16 的揚(yáng)聲器的高頻特性較好。 (6) 靈敏度： 指在輸入揚(yáng)聲器單元1 W的電功率下， 在揚(yáng)聲器軸線(xiàn)方向離開(kāi)1 m遠(yuǎn)的地方測(cè)得的聲壓級(jí)大小， 在輸入相同信號(hào)功率的前提下， 靈敏度較高的揚(yáng)聲器能發(fā)出較大的聲音。項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試4) 揚(yáng)聲器的使用(1

28、) 正確選擇揚(yáng)聲器的類(lèi)型。 在室外使用時(shí)， 應(yīng)選用電動(dòng)號(hào)筒式揚(yáng)聲器； 在室內(nèi)使用時(shí)， 應(yīng)選用電動(dòng)紙盆式揚(yáng)聲器， 并選好輔助音箱； 要求還原高保真度聲音時(shí)， 應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的組合音箱。 (2) 揚(yáng)聲器在電路中得到的功率應(yīng)小于它的額定功率， 否則會(huì)燒毀音圈或?qū)⒁羧φ裆ⅰ?(3) 注意揚(yáng)聲器的阻抗應(yīng)和功率放大電路的輸出阻抗匹配， 避免損壞揚(yáng)聲器或功率放大電路。 (4) 兩個(gè)以上揚(yáng)聲器放在一起使用時(shí)， 必須注意相位問(wèn)題。 如果反相， 聲音將顯著削弱。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試5) 揚(yáng)聲器的檢測(cè)估測(cè)揚(yáng)聲器好壞的方法。 用導(dǎo)線(xiàn)將一節(jié)5號(hào)干電池 (1.5 V)的負(fù)極與揚(yáng)聲器的某一端相接， 再用電池的

29、正極去觸碰揚(yáng)聲器另一端， 正常的揚(yáng)聲器應(yīng)發(fā)出清脆的“喀喀”聲。 若揚(yáng)聲器不發(fā)聲， 則說(shuō)明該揚(yáng)聲器已損壞； 若揚(yáng)聲器發(fā)聲干澀沙啞， 則說(shuō)明該揚(yáng)聲器的質(zhì)量不佳。 也可將萬(wàn)用表置于R1擋， 用紅表筆接揚(yáng)聲器某一端， 用黑表筆去點(diǎn)觸揚(yáng)聲器的另一端， 正常的揚(yáng)聲器應(yīng)有“喀喀”聲， 同時(shí)萬(wàn)用表的表針應(yīng)作同步擺動(dòng)。 若揚(yáng)聲器不發(fā)聲， 萬(wàn)用表表針也不擺動(dòng)， 則說(shuō)明音圈燒斷或引線(xiàn)開(kāi)路; 若揚(yáng)聲器不發(fā)聲， 但表針偏轉(zhuǎn)且阻值基本正常， 則是揚(yáng)聲器的振動(dòng)系統(tǒng)有問(wèn)題。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試估測(cè)揚(yáng)聲器阻抗的方法。 一般揚(yáng)聲器在磁體的商標(biāo)上有額定阻抗值。 若遇到標(biāo)記不清或標(biāo)記脫落的揚(yáng)聲器， 則可用萬(wàn)用表的電

30、阻擋來(lái)估測(cè)出阻抗值。 測(cè)量時(shí)， 萬(wàn)用表應(yīng)置于R1擋， 用兩表筆分別接揚(yáng)聲器的兩端， 測(cè)出揚(yáng)聲器音圈的直流電阻， 而揚(yáng)聲器的額定阻抗通常為音圈直流電阻值的1.21.5倍。 8 的揚(yáng)聲器音圈的直流電阻值約為6.5 7.2 。 在已知揚(yáng)聲器標(biāo)稱(chēng)阻值的情況下， 也可用測(cè)量揚(yáng)聲器直流電阻值的方法來(lái)判斷音圈是否正常。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試判斷揚(yáng)聲器相位的方法。 揚(yáng)聲器是有正、 負(fù)極性的， 在多只揚(yáng)聲器并聯(lián)時(shí)， 應(yīng)將各只揚(yáng)聲器的正極與正極連接， 負(fù)極與負(fù)極連接， 使各只揚(yáng)聲器同相位工作。 檢測(cè)時(shí)， 可用一節(jié)5號(hào)干電池， 用導(dǎo)線(xiàn)將電池負(fù)極與揚(yáng)聲器的某一端相接， 用電池的正極去接揚(yáng)聲器的另一端。

31、 若此時(shí)揚(yáng)聲器的紙盆向前運(yùn)動(dòng)， 則接電池正極的一端為揚(yáng)聲器的正極； 若紙盆向后運(yùn)動(dòng)， 則接電池負(fù)極的一端為揚(yáng)聲器的正極。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2. 確熱敏電阻確熱敏電阻1) 外形與電路符號(hào)熱敏電阻是一種對(duì)溫度敏感的電阻元件， 按其電阻溫度系數(shù)的正、 負(fù)分有正溫度系數(shù)(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器兩種。 它們通常由金屬氧化物陶瓷半導(dǎo)體材料或碳化硅材料經(jīng)成形、 燒結(jié)等工藝而制成。 常見(jiàn)的熱敏電阻器的外形和符號(hào)如圖5-15所示。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖5-15 常見(jiàn)的熱敏電阻器的外形和符號(hào)項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試2) 基本特性、 主要參數(shù)及檢測(cè)

32、(1) 熱敏電阻的基本特性。 正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器的典型特性曲線(xiàn)如圖5-16(a)所示， 其中曲線(xiàn)1表示突變型， 它工作的溫度范圍較窄， 一般用于恒溫加熱控制或溫度開(kāi)關(guān)。 曲線(xiàn)2表示緩變型， 其溫度變化范圍較寬， 一般用于補(bǔ)償與穩(wěn)定測(cè)量。 負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器的典型特性曲線(xiàn)如圖5-16(b)所示。 其中曲線(xiàn)1表示緩變型， 它工作的溫度范圍較寬， 主要用于溫度測(cè)量。 曲線(xiàn)2表示開(kāi)關(guān)型， 當(dāng)?shù)竭_(dá)臨界溫度時(shí)， 其阻值將發(fā)生急劇變化， 利用這一特性可制成無(wú)觸點(diǎn)溫控開(kāi)關(guān)。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試圖 5-16 熱敏電阻器的特性曲線(xiàn)項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試(2)

33、 熱敏電阻的主要參數(shù)。 主要參數(shù)為標(biāo)稱(chēng)阻值, 即環(huán)境溫度為25的熱敏電阻值的實(shí)際阻值， 也稱(chēng)為常溫阻值。 另外還有溫度系數(shù)、 最高工作溫度與使用溫度范圍、 額定功率、 熱時(shí)間常數(shù)等。 (3) PTC熱敏電阻器的檢測(cè)。 在常溫(25)下測(cè)量阻值。 在常溫下測(cè)量PTC熱敏電阻器的阻值， 若與標(biāo)稱(chēng)阻值相比其相對(duì)誤差大于50%， 說(shuō)明被測(cè)元件性能不良或已損壞。 一般來(lái)說(shuō)， PTC熱敏電阻器標(biāo)稱(chēng)阻值的允許相對(duì)誤差為20%30%。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試3. 功放輸出對(duì)管功放輸出對(duì)管為保證電路對(duì)信號(hào)的不失真放大， 功放輸出管必須為一對(duì)類(lèi)型(PNP和NPN)不同但特性參數(shù)完全一致的大功率三極管

34、， 即功放輸出對(duì)管。 功放輸出對(duì)管常采用晶體管特性圖示儀檢測(cè)的方法來(lái)判斷兩個(gè)三極管是否配對(duì)， 即通過(guò)圖示的方法觀(guān)測(cè)兩個(gè)三極管的輸出特性曲線(xiàn)(包括電流放大倍數(shù)、 集電極最大允許電流ICM、 反向擊穿電壓以及溫度特性等)是否完全對(duì)稱(chēng)。 項(xiàng)目五 低頻功率放大電路的制作與調(diào)試在無(wú)晶體管特性圖示儀進(jìn)行檢測(cè)的情況下， 也可用萬(wàn)用表對(duì)功放輸出對(duì)管進(jìn)行大致估測(cè)， 估測(cè)內(nèi)容主要包括識(shí)別三極管電極、 判斷PNP型還是NPN型、 估測(cè)放大能力和比較兩只配對(duì)管參數(shù)的一致性。 其中識(shí)別電極、 判斷類(lèi)型與估測(cè)放大能力與普通三極管的檢測(cè)相同， 另外， 只需比較兩只配對(duì)管的參數(shù)是否一致。 需要注意的是， 在估測(cè)功放輸出管的放大能力時(shí)，